超前大管棚方案

1、管棚施工方案一、工程概况1、工程简介瓢里隧道位于K2+140K2+900处，全长760m，隧道进出口围岩等级均为V 级围岩，K2+140处有一座庙宇位于隧道口正上方，且短期内无法进行拆迁。经 综合考虑从K2+900处进洞，该出围岩较差，增设超前大管棚支护。2、设计概况（1）、该隧道出口段设计管棚长27.4m，根数为29根；C25钢筋混泥土浇 筑厚度70cm。套拱内采用I18型钢三棉作为管棚内导向管支架，间距为80cm， 内侧保护层厚度为15cm。（2）、导向管采用6 127X4mm孔口管，间距50cm，外插角度0.51度； 加固采用6 22钢筋，单根长度100cm，环向间距1m。管棚钢管采用中

2、108*6mm 热轧无缝钢管。（3）、注浆要求：水泥净浆，水泥水灰比1:1，注浆初始压力0.51.0MPa， 终压2.0MPa，压力稳定时间为1-5分钟。3、主要工程量套拱（弧长22.95m）C25砼套拱（m，）C25套拱基础（m，）I18型钢 (kg)270 x240 x10mm钢板 (kg)M20高强螺栓（套）6 127 x4mm孔口管(m)6 22连 接钢筋 （kg）6 16固定钢筋（kg）32.132.81662.25213.92725868.53123.71管棚长（m）管棚6 108x6mm 钢管(m)42.5级水泥浆 （m，）M30水泥砂浆 （m，）止浆阀（个）27.4794.66

3、2.385.7529二、施工方法（1）施工准备一（2）测量放线一（3）导向墙施工、制作钢花管一（4）钻 机到位一（5）钻孔一（6）清孔一（7）顶进钢花管一（8）焊接止浆阀一（9）注浆管路检查一(10)注浆-(11)注浆效果检查-(12)结束。1、施工准备、熟悉设计文件及相关验收标准及规范。、施工前提前备足施工用材料，需进行加工的材料及时加工。、测量组准确放样导向墙及洞口管棚具体位置。、洞口开挖预留大管棚施作台阶：开挖至拱顶最高处管棚位置下150cm 处留平台，开挖至大管棚施工最低点下150cm处停止。预留梯形作业平台，既 利于稳定掌子面，又方便施作大管棚作业台架。、编制好技术交底，组织相关人员

4、进行施工前培训。2、导向墙施工在隧道明暗交界处K2+895处由小里程往大里程架立3棉I18型钢拱架，纵 向间距0.8m。立架前，对型钢基础位置进行测量放样，型钢基础采用C25混凝 土进行浇筑，长2m宽0.7m高1m。架立时，由测量人员用仪器准确定位，安装 尺寸无误后再用连接钢板连接成一个整体全环封闭，同时用纵向连接筋进行固 定，防止钢架跑位，连接筋长1m，环向间距1m。导向钢管采用2m长127mm, 壁厚4mm的钢管，安装时，测量组配合、采用角度仪在钢架上部按设计间距在 导向钢架上固定以0.51外插角(与管棚位置方向一致)，外插角应考虑隧 道纵向坡度，即外插角实际角度应为设计角度与道路坡度相加

5、。导向管安装用定 位筋定位牢固，管两端堵塞密实，防止浇注导向墙时砼进入管道。关模采用标准 组合钢模板或木模板配合支撑钢架，要求模板安装精度高、密封、稳固。然后浇 注70cm厚的C25砼(全环浇筑)包裹导向钢架和导向钢管。导向墙完成后，喷 射15cm厚C20砼封闭掌子面，作为注浆时的止浆墙。3、搭设钻孔平台架、安装钻机钻机平台用方木搭设，搭设平台应一次性搭好，平台上满铺木板，搭 设牢固，以防钻孔时钻机晃动。或采取明洞开挖至管棚施作空间位置时，预留钻 机作业平台；根据现场施工实际情况选定。钻孔由1台钻机由高孔位向低孔位进 行。平台要支撑于稳固的地基上，方木纵横向搭接牢固、稳定，防止在施 钻时钻机产

6、生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管 轴线相吻合。4、钻孔为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大20 30mm，钻孔深度宜大于 设计的0.3m。采用120mm钻头钻孔，成孔直径125mm。对钻进不能成孔(如发生塌孔、卡钻等现象)地带应补浆固结围岩， 待围岩固结后一次成孔。钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0MPa，遇软弱围岩， 再改用低压钻进。钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。管棚钻机钻深孔时必须接杆。因此，随着孔深的增长，需要对回转扭 矩、冲击力及推力

7、进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联接套应与钻杆 材质相同，两端加工螺扣。管棚钻机固定就位前，测量人员应准确画出钻孔位置。施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精 度。钻机开孔时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030cm时停止钻进，人工用两把管 钳卡紧钻杆(注意不得卡丝扣)，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原 位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻 杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均可按上述方法进行。换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲

8、，有无损伤，中心水孔是否畅通 等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。引导孔直径应比管棚外径大1520mm，孔深要大于管长0.3m以上。钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。5、清孔验孔用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深 符合要求，防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。6、管棚钢管顶进顶管工艺本方法采用大孔引导和棚管钻进相结合的工艺，即先在安装好的导向架上按 设计位置固定好大于棚管直径的引导管6 127 X 4mm，然后利用钻机的冲击和推 力(顶进棚管时凿岩机不使用回转压力，不产生扭矩)将安有工作管头的棚管

9、沿 引导孔顶进，逐节接长棚管，直至孔底。钢管顶进的作业要点管件制作：棚管采用中108*6mm热轧无缝钢管，点焊注浆孔中15mm， 间距15cm，梅花布置。棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联接。事 先加工好的管节联接套，要预先焊接在每节钢管两端，便于联接。第一根钢管前 端要焊上合金钢片空心钻头，以防管头顶弯或劈裂。接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在 同一断面受力。使用潜孔钻机施作大管棚时，用钻机顶濒108mm棚管。在顶进时钻机 上必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套，并在大臂上改换钢管扶直器。待 引导孔钻好后，使用顶管大臂进行顶进作业。顶管作业：将钢管安放在

10、大臂上后，钻机对准已钻好的引导孔，低速推 进钢管，其冲击压力控制在1.82.0MPa，推进压力控制在46MPa。接管：当前一根钢管推进孔内，孔外剩余3040cm时，开动凿岩机反 转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，人工装上后一节钢管，大臂重 新对正，凿岩机缓慢低速前进对准前一节钢管端部(严格控制角度)，人工持链 钳进行钢管联接，使两节钢管在联接处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压 力低速顶进钢管。7、注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由高速制浆机 拌制。注浆材料：注浆材料为水泥净浆，水泥浆水灰比为1:1。采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，初压0.51.0MPa，终压

11、2MPa， 持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求，浆液扩散半径不小于0.5m；若注浆量超限， 未达到压力要求，调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充 填饱满。（5）注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。（6）施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安 设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。（7）注浆异常现象的处理1）在注浆过程中，经常发生浆液从其它孔流出的现象，这种现象称为串浆。 发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时应将串浆孔及时 堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高 压风或水冲洗，然

12、后注浆。2）注浆压力突然升高，进行注清水，待泵压正常时，再进行注浆。3）注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝 胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙水中有相对停留时 间，以便凝胶，但停留时间不能超过水泥砂浆的凝胶时间。三、施工进度计划隧道进口大管棚施工计划用时20天，见图5-1施工进度计划横道图。其中导向墙：8天；大管棚钻孔：10天；大管棚注浆：7天。图5-1施工进度计划横道图序号工序名称上旬中旬下旬1导向墙2大管棚钻孔3大管棚注浆四、质量要求1、钻孔前，按设计精确画出钻孔位置。2、管棚钻机应在技术人员和测量人员的指导下摆正大臂，按设计调整好钻 孔角度

13、。开钻速度要慢，待钻杆进入岩体30cm左右后，常速钻进。3、钻孔平面误差W15cm，钻孔角度误差W0.5。4、控制钻孔角度，尤其接长钻杆后钻进角度应严格控制。成孔要孔壁圆、 角度准、孔身直、深度够。5、注浆前先注水清孔、引流，要检查管节两端联接丝扣，有脱扣和裂纹的 管节不得使用。6、注浆时应准确掌握浆液配比，并使浆液在管内充填密实。7、大管棚接头处要错开，以利于整体受力。五、安全措施1、大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设 管棚施工平台，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段，立柱 底应加设垫板或垫梁。2、在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信 息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。3、洞口导向墙施工为高空作业，作业条件差，要求所有施工人员系好安全 带，配备必要的安全防护用品。4、钢架等笨重物品搬运安装时必须有专人指挥，确保作业人员安全。5、个别部位开挖需要爆破时，只须采用松动弱爆破，爆破前必须对周边进 行警戒。6、在导向墙施工前，对开挖边仰坡按设计要求进行临时支护措施、喷砼、 等，确保大管棚作业时边仰坡的稳定。7、作业台架搭后进行认真检查，确保各连接部件牢靠。在施工过程中经常 性对台架进行检查。所有台架搭设时要